- •Введение
- •Определение дисперсии стекла оптической линзы
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение измерений
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение измерений Задание 1. Определение периода дифракционной решётки
- •Задание 2. Определение длин волн некоторых цветов спектра
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Изучение законов внешнего фотоэффекта
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение измерений Задание 1. Снятие вольтамперной характеристики
- •Задание 2. Изучение зависимости фототока от интенсивности света
- •Задание 3. Изучение зависимости запирающего напряжения от частоты света
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента черноты вольфрама
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение измерений
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Изучение поляризации света
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение работы Задание 1. Проверка закона Малюса
- •Задание 2. Исследование поляризации отраженного света
- •Задание 3. Исследование поляризации преломленного света
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Градуировка монохроматора и определение постоянной ридберга
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение работы Задание 1. Градуировка монохроматора
- •Задание 2. Определение длин волн спектра водорода
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение характеристик радиоактивного излучения
- •Краткая теория
- •Поглощение радиоактивного излучения веществом
- •Описание установки
- •Выполнение измерений Задание 1. Определение радиоактивного фона
- •Задание 2. Определение линейного коэффициента поглощения
- •Анализ и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
Анализ и обработка результатов измерений
1. По данным табл. 6.1 постройте график зависимости = f (N). Градуировочный график = f (N) строится по среднему значению <N> этих двух измерений. По оси ординат откладывают длины волн, а по оси абсцисс – деления барабана. Выбирая масштаб графика, помните, что миллиметровая бумага даёт возможность точно задать три значащие цифры. Эту возможность Вы должны использовать! Строя график, не заканчивайте кривую на последней точке, а плавно проводите её в область бóльших длин волн. Для этого, выбирая масштаб по оси ординат, проставьте запасные деления вплоть до 650–700 нм, и соответствующие им деления по оси абсцисс.
2. С помощью градуировочного графика определите длины волн излучения водорода, используя значения <N> из табл. 6.2. По этим длинам волн рассчитайте значения постоянной Ридберга. Оцените погрешность её определения по стандартной методике.
3. Зарисуйте спектр водорода, нанеся каждую линию на ось с соблюдением масштаба, интенсивности и цвета линии излучения.
4. Получите из формул (6.4)–(6.6) выражение для постоянной Ридберга через фундаментальные постоянные (h, е, m, с) и вычислите значение R по известным табличным значениям этих постоянных. Разумеется, точность расчёта не должна превышать ту, с которой Вы определили R из опыта (вероятно, это будут 3–4 значащие цифры). Сравните между собой экспериментальное и теоретическое значения постоянной Ридберга.
5. Начертите схему энергетических уровней для водорода и покажите переходы, в результате которых появились наблюдаемые вами линии. По полученным в задании 2 экспериментальным значениям длин волн рассчитайте энергии излучённых квантов.
6. Проставьте на схеме уровней расчётные значения их энергий (, определите по ним энергии квантов и сравните их с экспериментальными.
Контрольные вопросы
Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.
Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?
Опишите характерные особенности линейчатого и сплошного спектров. Чем излучается тот и другой?
Какой газ будет использован Вами для градуировки монохроматора?
Каков физический смысл m и n в формуле (6.4)?
Приведите расчётную формулу и рассчитайте энергии тех уровней, переходы между которыми Вы будете наблюдать.
Почему в лампе дневного света Вы видите наложение сплошного и линейчатого спектров?
Сформулируйте постулаты Бора. Изобразите в масштабе первые три орбиты электрона в атоме водорода (радиусы орбит удобно измерять в Ангстремах).
Как зависит полная энергия электрона в атоме водорода от номера орбиты?
Каково соотношение между потенциальной, кинетической и полной энергиями электрона в атоме водорода?
Как изменяются полная и кинетическая энергия электрона при излучении кванта?
Работа № 7
Определение характеристик радиоактивного излучения
Цель работы: определить коэффициенты поглощения, энергию и длину волны гамма-квантов.
Оборудование: счётчик импульсов, радиоактивный препарат, секундомер, алюминиевые пластинки.